Cambio de uso del suelo y modelación hidrogeológica del acuífero del Valle de Puebla

Abstract

El sistema acuífero Valle de Puebla-Alto Atoyac es la principal fuente de abastecimiento de agua de los principales centros urbanos y desarrollos industriales del área metropolitana de la ciudad de Puebla. La disponibilidad del recurso hídrico del sistema ha sido presionado por la demanda creciente de agua, asociado al crecimiento poblacional y la expansión de desarrollos industriales. A este factor se añade la pérdida de áreas de recarga, por el cambio de uso del suelo de agrícola y forestal a urbano e industrial. La estrategia de manejo del sistema del acuífero, para satisfacer la mayor demanda, ha sido la perforación y explotación de nuevos pozos. Como consecuencia, la disponibilidad de agua por habitante ha disminuido y la superficie piezométrica del sistema acuífero Valle de Puebla-Alto Atoyac se ha abatido progresivamente. Esta investigación tuvo como objetivo conocer cuál ha sido el comportamiento del nivel piezométrico del acuífero durante los últimos 20 años y estimar cuál será la posible tendencia futura del mismo, considerando estrategias de aumento y disminución de extracción de agua. Se integraron los modelos Soil and Water Assessment Tool (modelo de cuenca) y MODFLOW (modelo de aguas subterráneas), para simular la dinámica espacial y temporal del sistema acuífero en una superficie de 2160 Km2. Se utilizó información de registros de 63 pozos; imágenes LANDSAT de 1979, 1985, 1989, 1997 y 2014; censos de población y la proyección de la población al año 2030 para evaluar la condición actual de la superficie piezométrica, cambios de uso del suelo, proyecciones de la demanda de agua y simulaciones de la condición futura de la superficie piezométrica. Se consideraron como factores de presión del acuífero el aumento de la demanda de agua por el crecimiento de la población y la pérdida de zonas de recarga por el cambio de uso del suelo. Los resultados indicaron que de seguir la tendencia actual se tendrá una disminución promedio de -0.99 m/año en la superficie piezométrica para el periodo de 1997 al año 2017. Considerando un aumento de 30 % de la extracción en los pozos, proyectado al año 2030, la disminución es de -1.37 m/año. La política de manejo que disminuya la extracción en un 23% llevaría a una recuperación promedio de 0.297 m/año. _______________ LAND USE CHANGE AND HIDROGEOLOGICAL MODELING OF THE PUEBLA VALLEY AQUIFER. ABSTRACT: The Puebla Valley-high Atoyac aquifer system is the main water source of the urban and industrial developments of the metropolitan area of Puebla City. The groundwater of the aquifer system is stressed because of a growing water demand related to population growth and industrial developments. Furthermore, water recharge areas have been lost due to conversions of agricultural and forest lands to urban and industrial developments. The aquifer management strategy to satisfy this growing water demand has been the creation of new wells. As a consequence of that, groundwater resources availability per capita has decreased and the potentiometric surface has lowered progressively. The aim of this research was to assess the water-level behavior during the last 20 years and to estimate its possible future trends, considering strategies to increase and decrease water extraction. The Soil and Water Assessment Tool, a river basin scale model, and the MODFLOW, a groundwater model, were coupled for simulating the aquifer spatio-temporal dynamics in an area of 2160 square kilometers. Records of 63 wells; Landsat images from 1779, 1985, 1989, 1997, and 2014; population census, and population projections to 2030 were used to assess current potentiometric surface dynamics, land use changes, water demand projection determine changes, and future potentiometric surface simulations. Growing groundwater demand due to population growth and recharge surface losses owed to land use change were considered as aquifer stress factors. The results indicated an average of -0.99 meter per year decrease in the potentiometric surface for the period 1997 to 2017, if the current trend is maintained. A 30 % increase in the groundwater extraction, projected to 2030, will cause a potentiometric surface loss of -1.37 meter per year. While a management policy that consider a future 23% extraction decrease would lead to an average recovery of 0.297 m / year.